地铁怎么精准停车?
这个真不是技术难题,是科学难题。 首先我们假设所有车辆都能100%按照信号指示起步,转弯,减速,刹车。那么这就是一个动态平衡问题,有起点,终点和一条路径,要求找到这条路径上最省能耗的行驶轨迹(也就是这个问题里提到的“能量利用率”最高的问题)。 这是一道无解的难题。因为最优解是一个无穷阶的方程,且存在状态空间,这是一个不存在通解的问题。也就是说无论你给多少条件都是无解。 这其实就是一个最简单的模型,如果考虑噪音,车辆不可能完全按照理想状况启动,停止。这样就会形成越来越多的无用功。
当无用功大到一定程度,就形成了拥堵。所以研究这个问题最终要落实到研究“道路拥堵”上。我做过类似的模拟,在理想环境下(绝对无延迟,且每条车道只有一辆车辆通过),最后的结果是最优解是无限接近于直线,也就是车辆会尽可能的沿直行方向行驶。此时能量利用最高。当然这是理想情况,完全不考虑红绿灯,和不考虑右转车辆的直行车流量。 当加入简单红绿灯后,由于红路灯的时间间隔是已知数据,加权之后依然是可以求解的。但这时能得到的是近似的解,且无法保证是最优解。而实际上的红灯时间间隔并不是已知的,这就增加了问题的难度。
另外需要提一下,有人提出可以安装磁铁引导地铁行驶,事实上这在现实生活中也是不可行的。因为地磁场虽然无处不在,但强度非常弱,不足以做为导向用的。
宫阳优质答主 CTCS2-ATO系统,是在CTCS2-ATP系统的基础上,叠加了ATO自动控制系统。其结构与CTCS2-ATP系统的结构基本一致,ATP系统的速度传感器、雷达、应答器天线、轨道电路信息天线等设备均可为ATO系统所用,ATO系统无需配置相应设备。
在CTCS-2级列控系统(既有线客运专线)中,地面配置有应答器、轨道电路、车站联锁设备、RBC等设备,机车车载设备配置有车载应答器、测速测距模块、RBC主机等设备,共同构成完整的列车运行控制系统。由于CTCS-2级列控系统是以地面信号为主体信号,轨道电路作为行车许可的连续信息,应答器作为行车许可的辅助信息,地面信号机点灯,列车只在CTCS-2级线路运行,且不考虑反向行车,因此CTCS2-ATO系统中没有配置RBC系统。
ATO系统功能:
(1)列车速度保护。CTCS2-ATO系统使用CTCS-2级地面和车载设备产生的速度控制防护曲线和速度命令,根据ATP车载主控单元输出的制动方式决定本机是否进行加速、减速调节,并按ATP速度命令曲线进行目标速度控制。当ATP装置故障等原因导致ATP装置无法输出速度限制时,ATO系统退出控车模式。
(2)自动驾驶。自动驾驶模式下,ATO系统根据接收到的ATS系统命令及线路参数等信息,自动控制列车启动和牵引、惰行、制动等工作状态。自动运行过程中,当发生故障和异常情况时,会转为人工驾驶模式,司机操纵列车继续运行,并向车站和调度中心报告。
(3)定点停车控制。自动驾驶模式下,ATO系统按停车点停车,精度为±0.3m。
(4)节能驾驶。自动运行过程中,自动驾驶控制系统能够根据线路参数和接收到的下一停车点信息,按照列车运动方程进行闭环计算,在整个区间运行中自动进行牵引和制动的控制,达到最优驾驶标准。
(5)车辆性能实时掌握。ATO系统通过实时采集机车车辆牵引和制动特性参数并计算分析,获取牵引控制回路开路、断路器断开、制动压力异常等车辆故障信息,当发现故障时输出报警信号,提示司机或车辆维修人员处理。
ATO系统特点:
(1)采用模块化设计结构。ATO系统与ATP系统集成安装在CTCS-2级列控系统的车载设备中,ATP系统和ATO系统在硬件和软件上高度集成,其硬件为通用硬件平台,软件可按需求选择装载。模块化设计使得系统具有更高的灵活性和可维护性。
(2)高安全性。ATO系统满足故障-安全原则,当发生故障和异常情况时,系统能够向司机发出报警提示,切换到人工驾驶模式,由司机继续操纵列车运行。系统采用硬件、软件等多重冗余设计,以提高系统的可靠性。